KR20130118377A - 특히 차량 제어 장치용의 직결식 플러그 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징(4), 두 개의 부분으로 구성된 콘택 지지체(5)(contact support) 그리고 밀봉 구역 내에 있는 슬라이드(6)를 포함하는 직결식 플러그 소자와 관련이 있으며, 이 경우 상기 콘택 지지체는 제 1 콘택 지지부(51) 및 제 2 콘택 지지부(53)를 구비하며, 이 경우 상기 콘택 지지부(51, 52) 중에 적어도 하나의 콘택 지지부는 다이렉트 콘택(53)을 구비하며, 이 경우 상기 두 개의 콘택 지지부(51, 52)는 느슨하지만 분실될 수 없게(captively) 하우징(4) 내에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 슬라이드는 상기 콘택 지지부(51, 52)와 접촉될 수 있으며, 이 경우 접촉 상태에서 상기 슬라이드(6)에 의해서는 제 1 긴장력(F1)(prestressing force)이 상기 제 1 콘택 지지부(51)에 제 1 방향으로 가해지고, 제 2 긴장력(F2)이 상기 제 2 콘택 지지부(52)에 제 2 방향으로, 실질적으로는 상기 제 1 방향과 반대 방향으로 가해진다.

Description

특히 차량 제어 장치용의 직결식 플러그 소자 {DIRECT PLUG ELEMENT, IN PARTICULAR FOR VEHICLE CONTROL DEVICES}
본 발명은 예컨대 회로 기판(circuit board)과 같은 전기 부품의 다중-다이렉트 방식의 콘택팅을 개선하기 위한 직결식 플러그 소자와 관련이 있으며, 이 경우 상기 직결식 플러그 소자는 특히 차량의 제어 장치에 사용된다.
최근에는 직결식 플러그 소자가 회로 기판상에 직접 콘택팅 되는 직결식 플러그 콘택들의 사용이 증가하고 있다. 이 경우에 회로 기판에 있는 콘택 구역이 다수인 상황에서는 상기 콘택 구역들이 회로 기판 에지 가까이에 일렬로 배치된다. 이때 다수의 콘택 구역이 반드시 필요한 경우에는, 회로 기판에서 상응하는 길이가 나타나게 되고, 회로 기판상에서 복잡한 결선 상태가 나타나게 된다. 또한, 예를 들어 제어 장치를 콘택팅 하기 위하여 직결식 플러그 소자를 차량에 사용하는 경우에는 플러그 결합부가 흔들림(shaking) 동작에 노출되는 문제점이 발생한다. 그밖에, 콘택들은 마모될 수 있기 때문에 전기적으로 불안정하다. 또한, 제어 장치 및/또는 직결식 플러그 소자의 손상을 방지하기 위하여, 제어 장치에 있는 직결식 플러그 소자 내부에 장착하기 위한 장착력(mounting force)도 지나치게 높아서는 안 된다.
그에 비해 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 직결식 플러그 소자는, 한 편으로는 장착력이 감소한 상태에서 조립이 이루어질 수 있고, 다른 한 편으로는 직결식 플러그 소자와 예를 들어 제어 장치의 회로 기판과 같은 캐리어 플레이트(carrier plate) 사이에 안전한 결합이 이루어질 수 있다는 장점을 갖는다. 이 경우에 상기 감소 된 장착력은 거의 파워가 없는 상태로 조립이 이루어질 수 있도록 설정될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 직결식 플러그 소자는 단순하고도 경제적인 구조를 갖고, 단지 매우 적은 공간만을 필요로 한다. 이와 같은 장점은 본 발명에 따르면 상기 직결식 플러그 소자가 하나의 하우징 그리고 두 개의 부분으로 구성된 하나의 콘택 지지체를 포함함으로써 얻어진다. 상기 콘택 지지체는 제 1 및 제 2 콘택 지지부를 구비하며, 이 경우 상기 콘택 지지부들 중에 적어도 하나의 콘택 지지부는 콘택 소자를 구비한다. 상기 콘택 소자는 예컨대 패드와 같은 콘택 구역을 갖는 다이렉트 콘택을 위해서 예컨대 제어 장치의 캐리어 플레이트에 제공되었다. 이 경우 상기 두 개의 콘택 지지부는 느슨하지만 분실될 수 없게(captively) 직결식 플러그 소자의 하우징 내에 배치되어 있다. 또한, 상기 콘택 지지부들과 접촉될 수 있는 슬라이드도 제공되었다. 장착된 상태에서 상기 슬라이드가 상기 두 개의 콘택 지지부에 서로 반대 방향으로 초기 응력(prestress)을 가함으로써, 결과적으로 상기 콘택 지지부들은 하우징 내에 더 이상 느슨하게 배치되지 않게 된다. 그로 인해 하우징 내에 있는 느슨한 콘택 지지부들에 의해서는 큰 파워 소비 없이도 간단하게 조립이 이루어질 수 있다. 상기 느슨한 콘택 지지부들은 회로 기판 등을 조립할 때에 간단히 측면으로 슬라이딩 된다. 본 발명에 따르면, 상기 콘택 지지부들은 이 콘택 지지부들이 자동으로 빠질 수 없도록 하우징 내에 느슨하게 배치되어 있으며, 이와 같은 상황은 예를 들어 하우징에 있는 돌출부 또는 그와 유사한 부재에 의해서 가능해질 수 있다. 또한, 하우징 내에 있는 두 개의 콘택 지지부가 단지 소정의 범위 안에서만 느슨하게 배치되어 있음으로써, 결과적으로 상기 콘택 지지부들은 느슨한 상태에서도 항상 사전에 결정된 정렬 상태를 유지할 수 있게 되며, 그리고 상기 콘택 지지부들의 위치도 단지 사전에 결정된 소정의 범위 안에서만 변동될 수 있다. 직결식 플러그 결합이 구현된 후에는, 본 발명에 따라 프레싱 동작에 의해 슬라이드의 위치가 변동됨으로써, 상기 슬라이드는 콘택 지지부들과 접촉하게 되고, 초기 응력을 상기 콘택 지지부들에 행사하게 된다. 그럼으로써 직결식 플러그 소자와 캐리어 플레이트에 있는 콘택 구역들 사이에서는 안전한 접촉이 이루어지게 된다.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선 예들을 보여준다.
바람직하게 상기 두 개의 콘택 지지부 사이에는 확장되는 슬롯(slot), 특히 원추형으로 확장되는 슬롯이 제공되었다.
상기 슬롯에 의해서 이미 상기 슬롯 안에 삽입된 캐리어 플레이트의 예비 고정 과정이 수월해질 수 있다.
특히 바람직하게 상기 슬라이드는 돌출한 다수의 노우즈(nose) 형상부를 포함하며, 상기 노우즈 형상부는 콘택 지지부들에 초기 응력을 가하기 위하여 상기 콘택 지지부들과 접촉할 수 있다. 슬라이드의 더욱 간단한 동작 가능성을 위해서 상기 노우즈 형상부는 바람직하게 스타팅 슬로프(starting slope)를 갖는다.
특히 바람직하게 상기 슬라이드는 제 1 암 및 제 2 암을 포함하고, 상기 암들은 한 단부 영역에 의해 서로 연결되어 있으며, 이 경우 상기 돌출하는 노우즈 형상부들은 상기 암들의 내부로 향하는 구역들에 배치되어 있다. 이 경우에는 특히 바람직하게 상기 돌출하는 노우즈 형상부들에 의해서 두 개의 느슨한 콘택 지지부 서로 간에 사전에 결정된 긴장력이 유지되도록 하기 위하여, 상기 노우즈 형상부들이 두 개의 암에서 슬라이드의 운동 방향으로 동일한 위치들에 제공되어 있다.
직결식 플러그 소자가 의도치 않게 느슨하게 풀어질 위험을 더욱 줄이기 위하여, 상기 직결식 플러그 소자는 바람직하게 슬라이드를 하우징에 로킹(locking) 하기 위해서 로킹 장치를 포함한다. 상기 로킹 장치는 바람직하게 클립 결합부이다.
심지어 제작 공차(manufacturing tolerance)가 더 높은 상황에서도 가급적 우수한 긴장력이 두 개의 콘택 지지부에 도달하도록 하기 위하여, 바람직하게는 스프링 소자들이 추가로 상기 두 개의 콘택 지지부에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 스프링 소자들은 콘택 지지부와 슬라이드 사이에 제공되어 있다. 그럼으로써, 슬라이드의 이동 동작에 의해 상기 슬라이드의 돌출하는 노우즈 형상부가 스프링 소자들에 충돌할 수 있게 되고, 긴장력이 상기 스프링 소자들을 통해 콘택 지지부로 전달될 수 있다. 상기 스프링 소자들은 바람직하게 시트(sheet)로부터, 특히 스프링 시트로부터 제조되었다.
특히 바람직하게 하우징 내에 느슨하게 배치된 콘택 지지부들의 모든 방향으로의 전체 간격은 캐리어 플레이트의 삽입 방향에 대하여 수직인 방향으로 한 콘택 지지부의 최대 두께 또는 한 캐리어 플레이트의 최대 두께만큼 최대로 크다.
더욱 바람직하게 슬라이드는 상기 슬라이드의 이동 동작에 의해 적어도 하나의 콘택 지지부가, 바람직하게는 두 개의 콘택 지지부가 이동 가능하도록 배치되어 있다. 또한, 모듈 방식의 구조도 가능한데, 예를 들면 하나의 콘택 지지부가 다른 하나의 콘택 지지부보다 더 클 수도 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 직결식 플러그 소자 그리고 콘택 구역들이 노출된 캐리어 플레이트, 특히 회로 기판을 포함하는 전기 장치와도 관련이 있다. 이 경우 장착된 상태에서 상기 노출된 콘택 구역들은 콘택 지지부들 사이에 배치되어 있고, 상기 콘택 지지부들의 다이렉트 콘택과 직접적으로 접촉하고 있다. 그럼으로써 상기 캐리어 플레이트의 전기적인 콘택팅이 보증되었다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 직결식 플러그 소자를 포함하는 차량용 제어 장치와도 관련이 있다. 상기 제어 장치는 특별히 연료를 분사할 목적으로 설계되었다.
본 발명에 따른 직결식 플러그 소자는, 한 편으로는 장착력이 감소한 상태에서 조립이 이루어질 수 있고, 다른 한 편으로는 직결식 플러그 소자와 예를 들어 제어 장치의 회로 기판과 같은 캐리어 플레이트 사이에 안전한 결합이 이루어질 수 있다는 효과를 갖는다.
본 발명의 한 가지 실시 예는 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 차량용 제어 장치에 설치된 직결식 플러그 소자에 대한 개략적인 평면도이며;
도 2는 회로 기판이 장착된 상태에서 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 도시한 개략적인 단면도이고;
도 3은 회로 기판이 장착된 상태에서 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단하여 도시한 개략적인 단면도이며; 그리고
도 4는 회로 기판의 조립 과정을 지시하는 도 1에 따른 직결식 플러그 소자의 개략적인 단면도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 전기 장치(1) 그리고 직결식 플러그 소자(3)가 상세하게 설명된다.
본 발명에 따른 직결식 플러그 소자(3)는 바람직하게 플라스틱으로 이루어진 하우징(4) 그리고 상기 하우징(4) 내에 배치되어 있고 두 개의 부분으로 구성된 콘택 지지체(5)를 포함한다. 상기 콘택 지지체(5)는 제 1 콘택 지지부(51) 및 제 2 콘택 지지부(52)를 포함한다. 상기 콘택 지지부(51, 52)는 하우징 내에 느슨하게 배치되어 있다. 이때 상기 하우징 내에 있고 도면에 도시되어 있지 않은 돌출부들은 상기 느슨하게 배치된 콘택 지지부(51, 52)가 하우징(4)으로부터 빠지는 상황을 방지해준다. 이 경우 하우징(4) 내에 느슨하게 배치된 콘택 지지부(51, 52)의 간격은 상기 콘택 지지부(51, 52)가 기본적인 방향 변경, 예컨대 수평 방향 및 수직 방향으로 360°만큼 회전할 수 없고, 오히려 상기 콘택 지지부의 주(主) 정렬 상태가 그대로 유지되도록 설정되었다. 상기 콘택 지지부(51, 52)에는 각각 다수의 다이렉트 콘택(53)이 배치되어 있으며, 상기 다수의 다이렉트 콘택은 캐리어 플레이트(2), 예를 들어 회로 기판에 있는 콘택 구역(20)과 직접적인 전기 접촉을 만들 수 있다.
상기 직결식 플러그 소자(3)는 또한 슬라이드(6)도 포함한다. 상기 슬라이드(6)는 수동으로 작동될 수 있고, 제 1 암(61) 및 제 2 암(62)을 구비한다(도 3 참조). 상기 두 개의 암(61, 62)은 하나의 연결 구역(63)을 통해 상기 슬라이드(6)의 한 단부에서 서로 연결되어 있다. 또한, 상기 하우징(4) 외부에는 슬라이드(6)의 수동 작동을 가능하게 하기 위하여 수작업 면(64)이 제공되어 있다. 또한, 상기 슬라이드(6)는 다수의 돌출하는 노우즈 형상부(65)를 포함하며, 상기 노우즈 형상부는 상기 암(61, 62)의 내부로 향하는 영역들에 배치되어 있다. 상기 각각의 노우즈 형상부(65)에는 적어도 하나의 스타팅 슬로프(66)가 제공되어 있다.
도 1 및 도 3에 화살표(A)로 지시되어 있는 바와 같이, 슬라이드(6)는 접촉 방향(B)에 대하여 가로로 수동으로 이동될 수 있다.
상기 실시 예에 도시된 직결식 플러그 소자(3)는 차량의 제어 장치(10)와 직결식 플러그 결합을 만들 목적으로 사용된다.
또한, 콘택 지지체(5)에는 탄성적인 스프링 시트로 이루어진 다수의 스프링 소자(7)가 고정되어 있다. 상기 스프링 소자(7)는 각각 활 모양으로 형성된 자유 단부 영역(71)을 구비하며, 상기 자유 단부 영역은 슬라이드(6)가 방향(A)으로 삽입될 때에 상기 슬라이드(6)에 있는 노우즈 형상부(65)의 스타팅 슬로프(66)와 접촉한다. 그럼으로써 슬라이드(6)가 방향(A)으로 삽입된 후에는 제 1 긴장력(F1)이 제 1 콘택 지지부(51)에 가해지고, 상기 제 1 긴장력(F1)에 대하여 반대 방향으로 정렬된 제 2 긴장력(F2)은 제 2 콘택 지지부(52)에 가해진다. 이때 도 3은 캐리어 플레이트(2)가 이미 콘택 지지체(5) 안에 삽입되어 있는 상태를 보여주지만, 슬라이드(6)는 아직까지 화살표(A)의 방향으로 이동되지 않았다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 캐리어 플레이트(2)가 아직까지 직결식 플러그 소자(3) 내부에 삽입되지 않는 상태에서는 상기 제 1 콘택 지지부(51)와 상기 제 2 콘택 지지부(52) 사이에 슬롯(54)이 형성되었으며, 상기 슬롯은 삽입 방향(C)으로 원추형으로 확장된다. 이와 같이 원추형으로 확장되는 슬롯에 의해서는, 도 4에 지시된 바와 같이 캐리어 플레이트(2)가 삽입 방향(C)으로 두 개의 콘택 지지부(51, 52) 사이로 삽입되면, 상기 콘택 지지부(51, 52)가 하우징(4)의 내벽을 향해 약간 밀려짐으로써, 결과적으로 직결식 플러그 소자(3) 내에서 회로 기판의 예비 고정이 가능해진다. 그 다음에 이어서 슬라이드(6)가 삽입됨으로써, 결과적으로 규정된 초기 응력은 노우즈 형상부(65) 및 스프링 소자(7)를 통해서 콘택 지지부(51, 52)에 가해지게 된다.
그 다음에는 캐리어 플레이트(2)가 삽입된 상태에서 다이렉트 콘택(53)이 초기 응력에 의해 상기 캐리어 플레이트의 콘택 구역(20) 상에 올려짐으로써, 결과적으로 안전한 전기 접촉이 이루어지게 된다. 도 2는 슬라이드(6)가 삽입된 상태를 보여주고 있다. 이때에는 노우즈 형상부(65)가 스프링 소자(7)를 통해 콘택 지지부(51, 52)를 향하여 프레싱 됨으로써, 결과적으로 캐리어 플레이트(2)는 콘택 지지부(51, 52) 사이에 클램핑 된다.
특히 차량에 사용하는 경우에 흔들림 동작 등에 의해서 플러그 결합부가 재차 느슨해지는 것을 방지하기 위하여, 슬라이드(6)와 하우징(4) 사이에 또한 로킹 장치(8)가 제공되었다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 로킹 장치(8)는 하우징에 일체형으로 형성된 돌출부(41) 그리고 슬라이드(6)에 배치된 로킹 클램프(locking clamp)를 구비하며, 이 경우 상기 로킹 클램프는 슬라이드(6)가 삽입된 후에 상기 돌출부(41) 후방에 맞물리고, 그에 따라 상기 슬라이드(6)의 삽입된 위치가 고정된다. 그럼으로써 슬라이드(6)가 원치 않게 캐리어 플레이트(2)로부터 느슨하게 풀리는 상황 그리고 그와 더불어 직결식 플러그 소자(3)가 캐리어 플레이트(2)로부터 느슨하게 풀리는 상황이 확실하게 방지될 수 있다.
그에 따라, 본 발명에 따르면 제일 먼저 캐리어 플레이트(2)가 단지 적은 파워 소비만으로도 하우징(4) 내에 느슨한 상태로 존재하는 콘택 지지부(51, 52) 사이로 삽입될 수 있게 된다. 상기 두 개의 콘택 지지부(51, 52) 사이에서 원추형으로 확장되는 슬롯에 의해서는 상기 캐리어 플레이트의 제 1 예비 고정이 가능해질 수 있다. 그 다음에 이어서 슬라이드(6)가 화살표의 방향(A)으로 삽입됨으로써, 결과적으로 초기 응력(F1, F2)이 상기 콘택 지지부(51, 52)에 가해지게 된다. 그와 동시에 상기 로킹 장치(8)에 의해서 슬라이드(6)도 안전하게 보호된다. 직결식 플러그 결합부를 해체하기 위해서는 제일 먼저 상기 로킹 장치(8)가 풀어지고, 슬라이드(6)가 하우징(4)으로부터 재차 부분적으로 빼내진다. 그럼으로써 콘택 지지부(51, 52)에 가해지는 긴장력이 사라지게 되고, 그 결과 캐리어 플레이트(2)는 큰 파워 소비 없이도 재차 직결식 플러그 소자(3)로부터 빼내질 수 있게 된다.
더 언급할 내용은, 습기 등이 외부로부터 플러그 결합부 내부로 침투하는 현상을 방지하기 위하여, 슬라이드(6)와 하우징(4) 사이에 또한 별도의 밀봉부가 제공될 수도 있다는 것이다.

Claims (10)

  1. 직결식 플러그 소자에 있어서,
    - 하우징(4),
    - 두 개의 부분으로 구성된 콘택 지지체(5)(contact support), 그리고
    - 슬라이드(6)를 포함하며,
    - 이때 상기 콘택 지지체는 제 1 콘택 지지부(51) 및 제 2 콘택 지지부(53)를 구비하며, 상기 콘택 지지부(51, 52) 중에 적어도 하나의 콘택 지지부는 다이렉트 콘택(53)을 구비하며, 상기 두 개의 콘택 지지부(51, 52)는 느슨하지만 분실될 수 없게(captively) 하우징(4) 내에 배치되어 있으며,
    - 이때 상기 슬라이드(6)는 상기 콘택 지지부(51, 52)와 접촉될 수 있으며, 접촉 상태에서 상기 슬라이드(6)에 의해서는 제 1 긴장력(F1)(prestressing force)이 상기 제 1 콘택 지지부(51)에 제 1 방향으로 가해지고, 제 2 긴장력(F2)이 상기 제 2 콘택 지지부(52)에 제 2 방향으로, 실질적으로는 상기 제 1 방향과 반대 방향으로 가해지는 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 두 개의 콘택 지지부(51, 52) 사이에 확장되는 슬롯(54), 특히 원추형으로 확장되는 슬롯이 제공된 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬라이드(6)가 다수의 돌출하는 노우즈 형상부(65)를 구비하고, 상기 노우즈 형상부는 제 1 및/또는 제 2 콘택 지지부(51, 52)에 초기 응력을 가하기 위하여 상기 콘택 지지부와 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌출하는 노우즈 형상부(65)에 스타팅 슬로프(66)가 형성된 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 슬라이드(6)가 제 1 암(61) 및 제 2 암(62)을 포함하고, 상기 암들은 한 단부 영역(63)에 의해 서로 연결되어 있으며, 이때 상기 돌출하는 노우즈 형상부(65)는 상기 암(61, 62)의 내부로 향하는 영역에 배치된 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    접촉 상태에서 상기 슬라이드(6)를 하우징(4)에 로킹하기 위하여 로킹 장치(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 스프링 소자(7)를 구비하며, 상기 스프링 소자들은 슬라이드(6)와 함께 파워 전달 작용을 하기 위해서 상기 제 1 및 제 2 콘택 지지부(51, 52)에 배치된 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스프링 소자(7)가 시트로부터, 특히 스프링 시트로부터 제조된 것을 특징으로 하는, 직결식 플러그 소자.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 직결식 플러그 소자(3) 그리고 노출된 콘택 구역(20)을 갖는 캐리어 플레이트(2)를 포함하는 전기 장치(1)에 있어서,
    상기 노출된 콘택 구역(20)이 접촉 상태에서는 상기 콘택 지지부(51, 52) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐리어 플레이트가 차량용 제어 장치(10)의 부분인 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
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